一个 DN600 的筒体用 10mm 板卷起来，在负压下跑了三年没事。同样的料、同样的手艺，换到直径九百的塔上还是 10mm，第一个夏天就压出了几道纵向的凹痕。板没变，变的只有直径。做设备的人最容易在这一步吃亏——直径放大一档在图纸上只是改个数，在受力上却是换了一个量级。

临界外压跟着壁径比的三次方走

圆筒在外压下失稳，临界压力大致正比于壁厚除以直径的三次方。这个三次方是很凶的：直径放大一点五倍、壁厚不动，壁径比只剩三分之二，三次方之后大约剩三成。也就是说承压能力掉了将近七成，而不是很多人直觉上的掉三分之一。

直径相对值	壁厚	壁径比相对值	临界外压相对值
1.0	不变	1.00	100%
1.25	不变	0.80	约 51%
1.5	不变	0.67	约 30%
2.0	不变	0.50	约 13%

这个三次方还有个前提：算的是长圆筒。长短是相对的，看的是无支撑段长度和直径的比值，超过某个比值以后临界压力就基本不再随长度变化，进入长圆筒区。直径一放大，同样的环间距可能就从短圆筒掉进长圆筒，连用哪个公式都换了——这是大直径薄壁筒体最容易吃亏的地方，而且吃了亏还找不出原因。

想补回来，加厚是最贵的一条路

要在直径放大一点五倍之后保住原来的承载，壁厚也得跟着放大一点五倍。可料钱是按面积乘厚度算的，直径大了面积本来就涨，再乘上厚度，这一下涨得比预算快得多；重量上去以后吊装和基础荷载又是一笔。

加强环便宜得多。临界压力对无支撑段的长度同样敏感，环把一根长圆筒切成几个短筒，每个短筒的长径比一小，临界压力就上来了。同样的承载，加环用的料常常只有全线加厚的一个零头。

还有一条是板宽。直径大了周长跟着大，一张板卷不下一圈就得拼纵缝，缝越多圆度越难控，而圆度恰恰是临界压力最敏感的一项。所以直径放大这件事，料钱、重量、圆度、焊缝数量是一起涨的，不是只涨料钱。金浩丰这边不做卷板，只出板和焊条；但被问到某个厚度能不能用在某个直径上时，我们一定先问负压和温度，这两个数不给，厚度只能靠猜。

还有三个量要一起看

• 温度。模量随温度下降，临界压力跟着下降。常温算合格的筒体，到八十度工况下模量可能只剩六七成，临界压力按同样比例掉。
• 无环段长度。不是平均间距，是最长的那一段说了算。赶工时最先被砍掉的往往就是中间那两道环，因为它们看上去最不重要。
• 圆度。初始不圆度是失稳的引信，卷板椭圆、对口错边的筒体，实际临界值可能只有理论值的一半。验收时用拉线或者样板量一遍最大直径和最小直径的差，这个数比什么都实在。

这三个量和直径是叠加的，不是并列的：直径大的筒体，卷制难度大所以圆度差；直径大的筒体，同样的环间距更容易掉进长圆筒区；直径大的筒体，往往也是主气流经过的位置所以温度高。所以直径一放大，三个量常常同时往坏的方向走，这就是为什么放大一档以后出问题的概率不是线性上升。

实际选型的时候，顺序建议是：先按最不利的负压和温度定壁厚的下限，再用加强环把无支撑段切短，最后回头看这个壁厚在卷制上好不好控圆度。反过来先定壁厚再凑环，多半要返工。

筒体的直径、壁厚和加强环怎么配，把运行负压、气体温度和直径这三个数发过来，金浩丰按板材这一侧给厚度区间和环间距的建议。有条界线要讲明白：卷制、组焊和圆度控制是设备厂的手艺，整机我们不接，只供 PP 板材和配套焊条，板与焊条同批原料。186 1558 6932，sales@jhf2017.com。